Een muismodel afleiding Osteogenesis
Summary
We presenteren een muismodel van tibiale afleiding osteogenesis ontwikkeld met behulp van een op maat gemaakte afleider. Het gebruik van een muis als een doel van de analyse is gunstig voor de bevordering van onderzoek.
Abstract
Afleiding osteogenesis (DO) is een chirurgische ingreep dat skeletale tissue regeneratie zonder cel transplantatie. Een-model bestaat uit de volgende drie fasen: de fase van de latentie na osteotomie en plaatsing van de externe afleider; de afleiding fase, waarin de gescheiden bot eindigt geleidelijk en continu afgeleid; en de consolidatiefase. Deze op maat gemaakte afleider gebruikt voor DO bestaat uit twee onvolledige acryl hars ringen en een schroef van de uitbreiding. Het proces werd ingeleid door een schimmel met siliconen indruk materiaal maken en vervolgens de op maat gemaakte afleider te maken. Tandheelkundige hars werd gegoten in de bekisting gemaakt van siliconen indruk materiaal, en het was toegestaan om te polymeriseren tot de onvolledige hars ringen nodig zijn voor de op maat gemaakte afleider. Deze ringen waren vast met een schroef van de uitbreiding met behulp van transparante hars. De op maat gemaakte afleider gemaakt via deze aanpak werd vastgemaakt aan het scheenbeen van muizen. Het scheenbeen was bevestigd aan het apparaat met behulp van een paar van 25 G naalden proximally, één paar 27 G naalden distally, en acryl hars. Na een latentieperiode van 5 dagen, werd de afleiding ingeleid tegen een tarief van 0,2 mm/12 h. De verlenging werd voortgezet gedurende 8 dagen, wat resulteert in een totale kloof van 3.2 mm. De muizen werden opgeofferd 4 weken na afleiding. Biomineralisatie in de afleiding kloof werd bevestigd met behulp van zowel radiografie en histologie.
Introduction
Afleiding osteogenesis (DO) is een gevestigde behandelingsmethode voor een verscheidenheid van skeletale aandoeningen, zoals de ledematen lengte verschillen, bot gebreken en ledematen misvormingen1. Deze unieke behandeling strategie is gebaseerd op het “beginsel van de spanning-stress” voorgesteld door Ilizarov. De methode vereist enkele dagen voor de latency, enkele weken voor actieve afleiding en enkele maanden voor consolidatie totdat het volwassen bot gevormd2.
De plaatselijke hypoxische omstandigheden als gevolg van de blokkade van de bloed stroom3,4 en mechanische stimulatie5,6 zijn bijzonder belangrijk in het genezingsproces van. Hypoxie-geïnduceerde angiogenese draagt cellen nodig voor weefselherstel lokaal via de bloedstroom, zuurstof, voedingsstoffen en oplosbare factoren. Mechanische stimulatie door uitbreiding werking zorgt ervoor dat biologische reacties zoals differentiatie van mesenchymale stamcellen, biomineralisatie, verkalking en remodeling. Seriële behandeling kan de vorming van niet alleen de harde weefsels, maar ook de zachte weefsels, met inbegrip van zenuwen, spieren en bloedvaten huid weefsels, zonder de noodzaak voor stamceltransplantatie. Daarom is een-model wordt gezien als een uitstekend model voor het analyseren van de regeneratie van verschillende weefsels.
Honden en konijnen zijn de meest gebruikte dieren in fundamenteel onderzoek voor DO; Er zijn echter enkele analysetools beschikbaar voor deze dieren. Het gebruik van een muismodel vergemakkelijkt een meer gedetailleerde analyse. Het is met name geschikt voor experimenten met behulp van knock-out muizen. Echter, wanneer u een muis als een proefdieren, een extensie-apparaat moet worden gemaakt. Hier ontwikkeld presenteren wij onze een muis tibiale model met behulp van een op maat gemaakte afleider gemaakt met behulp van een tandheelkundig laboratorium tool en techniek, die is gebruikt in een eerdere studie.
Protocol
Representative Results
Discussion
Wanneer een groot dier wordt gebruikt als een experimenteel model, een kant en klare extensie-apparaat kan worden gebruikt, en het is gemakkelijk te verkrijgen van goede fixatie en beoordelen de werking van de uitbreiding zelf en het bedrag van de uitbreiding. Wanneer een muis wordt gebruikt als een experimenteel model, is het echter nodig zijn om sommige of alle van de apparatuur. Isefuku et al. Tay et al. het apparaat gemaakt en gemaakt van een muis model7,<sup class…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
De auteurs bedanken Ms. Makiko Kato voor het verstrekken van aanmoediging voor het voltooien van deze studie. Wij danken ook de verdeling van de proefdieren en medische onderzoek Engineering, Nagoya University Graduate School of Medicine, voor de huisvesting van muizen.
Materials
| Paraffin wax | YAMAHACHI DENTAL MFG. CO. | – | For preparation a mold for resin rings |
| Labocone putty | GC Corporation | – | For preparation a mold for resin rings |
| Utility wax | GC Corporation | – | For preparation a mold for resin rings |
| Expansion screw | Ortho Dentaurum | 600-301-30 | Component of custom-made distractor |
| Unifast III | GC Corporation | – | Immediate polymerization resin Component of custom-made distractor |
| Ortho Crystal | NISSIN | – | Transparent resin Component of custom-made distractor |
| 25-gauge needle | TERUMO | NN-2516R | For custom-made distractor |
| 27-gauge needle | TERUMO | NN-2719S | For custom-made distractor |
| ICR mouse | Chubu Kagaku Shizai Corporation | – | Experimental animal |
| Somnopentyl | Kyoritsu Seiyaku | – | Pentobarbital sodium salt |
| Isoflurane | FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation | 099-06571 | Isoflurane inhalation solution |
References
- Watson, J. T. Distraction osteogenesis. The Journal of the American Academy of Orthopaedic Surgeons. 14, 168-174 (2006).
- Ilizarov, G. A. The tension-stress effect on the genesis and growth of tissues: Part II. The influence of the rate and frequency of distraction. Clinical Orthopaedics and Related Research. 239, 263-285 (1989).
- Wan, C., et al. Activation of the hypoxia-inducible factor-1 alpha pathway accelerates bone regeneration. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 105 (2), 686-691 (2008).
- Fujio, M., et al. Stromal cell-derived factor-1 enhances distraction osteogenesis-mediated skeletal tissue regeneration through the recruitment of endothelial precursors. Bone. 49 (4), 693-700 (2011).
- Tong, L., et al. Focal adhesion kinase expression during mandibular distraction osteogenesis: evidence for mechanotransduction. Plastic and reconstructive surgery. 111 (1), 211-222 (2003).
- Rhee, S. T., El-Bassiony, L., Buchman, S. R. Extracellular signal- related kinase and bone morphogenetic protein expression during distraction osteogenesis of the mandible: in vivo evidence of mechanotransduction mechanism for differentiation and osteogenesis by mesenchymal precursor cells. Plastic and reconstructive surgery. 117 (7), 2243-2249 (2006).
- Isefuku, S., Joyner, C. J., Simpson, A. H. A murine model of distraction osteogenesis. Bone. 27 (5), 661-665 (2000).
- Tay, B. K., Le, A. X., Gould, S. E., Helms, J. A. Histochemical and molecular analyses of distraction osteogenesis in a mouse model. Journal of Orthopaedic Research. 16 (5), 636-642 (1998).
- Carvalho, R. S., et al. The role of angiogenesis in a murine tibial model of distraction osteogenesis. Bone. 34 (5), 849-861 (2004).
- Osawa, Y., et al. Activated FGFR3 promotes bone formation via accelerating endochondral ossification in mouse model of distraction osteogenesis. Bone. 105, 42-49 (2017).
